[發明專利]一種應用于多接收端的無證書可搜索加密方法和系統

有效

• 申請號: 202010212511.5
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111416710B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 王勇;李磊;馬強;管荑;李慧聰;田大偉;耿玉杰;劉勇;林琳;馬米米;何德彪;羅敏
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司;武漢大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/40;G06F16/953
• 代理公司: 武漢智正誠專利代理事務所(普通合伙) 42278
• 代理人: 熊遠

1.一種應用于多接收端的無證書可搜索加密方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟10：m個接收端獲取由密鑰生成中心通過安全信道發送的部分公鑰t_j和部分私鑰d_j，所述部分公鑰t_j和所述部分私鑰d_j由所述密鑰生成中心基于所述接收端的身份信息ID_j生成；

步驟20：所述接收端隨機創建一秘密值x_j，根據所述秘密值x_j生成部分公鑰y_j，并基于所述部分公鑰y_j、所述部分公鑰t_j、所述秘密值x_j和所述部分私鑰d_j創建公鑰PK_j和私鑰SK_j；

步驟301：發送端分別獲取所述m個接收端的身份信息和各身份信息對應的公鑰PK_j，確定n個待加密關鍵字{w₁，w₂，…，w_n}；

步驟302：所述發送端根據m個公鑰PK_j和系統主公鑰g_pub對所述n個待加密關鍵字{w₁，w₂，…，w_n}進行加密，以使得所述n個待加密關鍵字中的每個待加密關鍵字只被加密一次，并輸出密文C，將所述密文C發送至云服務器；其中，所述系統主公鑰g_pub由所述密鑰生成中心公開；

步驟40：所述接收端確定l個待檢索的關鍵字基于與所述身份信息對應的公鑰PK_j、私鑰SK_j和所述系統主公鑰g_pub為所述l個待檢索的關鍵字創建陷門T_j；將所述陷門T_j發送至所述云服務器；

步驟50：所述云服務器通過預設匹配算法將所述密文C與陷門T_j進行匹配，并輸出匹配結果；

其中，所述步驟302具體包括以下子步驟：

子步驟B1：所述發送端計算中間值β_j＝h₃(ID_j，g_pub，y_j，t_j)，1≤j≤m；其中，接收端用戶j的公鑰通過PK_j＝(y_j，t_j)表示；

子步驟B2：所述發送端計算中間值h_i＝H₁(w_i)，中間值f_i＝H₂(w_i)，1≤i≤n；

子步驟B3：所述發送端隨機選擇兩個整數其中，表示由1，2，…，p-1組成的整數集合，p為一素數；

子步驟B4：所述發送端計算密文數據A＝g^r；

子步驟B5：所述發送端計算密文數據其中，α_j由抗碰撞密碼學哈希函數公式α_j＝h₀(ID_j，t_j)生成；

子步驟B6：所述發送端計算密文數據C_i＝h_i^rf_i^r′；

子步驟B7：所述發送端輸出所述n個待加密關鍵字的密文C＝(A，B₁，…，B_m，C₁，…，C_n)；

其中，h₀(·)、H₁(·)、H₂(·)、h₃(·)表示抗碰撞密碼學哈希函數，G₁，G₂表示階為p的循環群；g為群G₁的生成元；g^r表示群G₁中元素g的r次冪；

其中，所述步驟40中，所述創建陷門T_j的具體步驟包括：

為產生l個待檢索的關鍵字的陷門，接收端j應實現以下的運算步驟：

子步驟C1：接收端j計算中間值β_j＝h₃(ID_j，g_pub，y_j，t_j)；

子步驟C2：接收端j計算中間值中間值

子步驟C3：接收端j隨機選擇一個整數

子步驟C4：接收端j計算陷門值T_j，1＝g^t；

子步驟C5：接收端j計算陷門值

子步驟C6：接收端j計算陷門值

子步驟C7：接收端j為所述l個待檢索的關鍵字創建并輸出陷門

其中，所述步驟50中匹配密文和陷門的步驟包括：

所述云服務器通過預設匹配算法將所述密文C＝(A，B₁，…，B_m，C₁，…，C_n)與陷門T_j＝(T_j，1，T_j，2，T_j，3，I₁，…，I_l)進行匹配，

其中，所述預設匹配算法包括：

驗證等式是否成立，若所述等式成立，則判定匹配成功，輸出匹配成功結果；若所述等式不成立，則判定匹配失敗，輸出匹配失敗結果；

其中，e表示從G₁×G₁到G₂的雙線性對映射。